接触器是一种用来自动接通和断开主电路、大容量控制电路的控制电器,其主要控制对象是电动机,也可用于其他电力负载,如电热器、电焊机、电炉、变压器及电容器等。接触器不仅可用来频繁地接通或断开带负荷电路,而且能实现远距离控制,还具有欠电压(失电压)的保护功能,因而被广泛使用。
接触器种类繁多,按使用的电路不同分为交流接触器和直流接触器;按驱动力不同可分为电磁式、气动式和液压式等类型的接触器;按灭弧介质不同分为空气式、油浸式和真空式等类型的接触器。
下面主要介绍产量大、应用广的空气电磁式交流接触器,工程中习惯将其简称为交流接触器。
3.3.2.1 交流接触器的结构和工作原理
交流接触器的结构及其图形符号,如图3.12所示,文字符号为KM。交流接触器由以下四部分组成:
1.电磁机构:它是由电磁线圈、铁心和衔铁等组成,其功能是操作触点的闭合和断开。
2.触点系统:它包括主触点和辅助触点,主触点可以通断较大的电流,用于主电路;辅助触点能通断较小的电流(一般不超过10A),用于控制电路。一般每台接触器有三对(或四对)常开主触点(动合主触点)和数对常开辅助触点(动合辅助触点)、数对常闭辅助触点(动断辅助触点)。
3.灭弧装置:容量在10A 以上的接触器一般都有灭弧装置,常采用纵缝灭弧式或栅片结构。
4.其他部分:包括弹簧、传动机构、接线柱及外壳等。
图3.12 交流接触器结构及其图形符号
1—动触点;2—静触点;3—衔铁;4—触点弹簧;5—线圈;6—静铁心;7—毡垫;8—灭弧罩;9—触点压簧
交流接触器的工作原理:当线圈(5)通电后,线圈中的电流产生磁场,使静铁心(6)产生电磁吸力将衔铁(3)吸合,衔铁(3)带着动触点(1)向下运动,使动断触点(常闭触点,图中未画出)断开,动合触点(常开触点,由元件(1)、(2)组合)闭合。当线圈(5)断电时,电磁吸力消失,衔铁(3)在触点弹簧(4)的作用下释放,各触点又恢复原来位置。
3.3.2.2 交流接触器的型号及主要技术参数
目前,国内常用的交流接触器有CJ10、CJ12、CJ20、CJ24、CJX1、CJX2 等系列,其中CJ20和CJ24系列接触器是国内20 世纪80年代开发的新产品,它们分别替代了CJ10、CJ12系列。CJ20系列接触器主要用于控制鼠笼形三相异步交流电动机的起动、停止等,CJ24系列接触器主要用于冶金、矿山及起重设备中控制绕线电动机的起动、停止及切换转子中所串联的电阻器等工作。引进生产的交流接触器有:德国西门子公司的3TB 和3TF系列、法国TE公司的LC1和LC2系列、瑞典ABB公司的B系列等。
CJ系列交流接触器的型号含义,如图3.13所示。图中,特殊配置代码,可以填入“Z”,表示“重任务”;或“X”表示“消弧”;或“B”表示“栅片去游离灭弧”。产品改型代码,可以填入“A”“B”表示“改型产品”;或“Z”表示“直流线圈”;或“S”表示“带按钮”。交流接触器产品如果是三级,则极数代码不应标注数字。
图3.13 交流接触器的型号含义
接触器铭牌上所规定的电压、电流、功率及电寿命仅是对应于一定使用类别的额定值。
CJ20系列交流接触器的主要技术参数有:(www.xing528.com)
1.额定电压:它是指主触点的额定工作电压。另外还规定有辅助触点、电磁线圈的额定电压。
2.额定电流:它是指主触点的额定工作电流,它是在规定工作条件下(主要是额定工作电压、使用类别、额定工作制和操作频率等),保证接触器正常工作的电流值。主触点的额定电压和额定电流都是接触器的主参数,均应标注在该电器的铭牌上。
3.接通和分断能力:它是接触器在规定条件下,在给定电压下,能接通和分断的预期电流值。接触器在此电流值下接通和分断时,不应发生熔焊、飞弧和触点过分磨损等。在低压电器标准中,按接触器的用途分类,规定了它的接通和分断能力,具体数据可查阅相关电气工程手册。
4.机械寿命和电寿命:机械寿命是指需要维修或更换零部件前(允许的正常维护,包括更换触点)所能承受的无载操作循环次数;电寿命是指在规定的正常工作条件下,不需修理或更换零部件的带载操作循环次数。
5.操作频率:接触器每小时允许的操作次数。操作频率直接影响到接触器的电寿命及灭弧室的工作条件,对于交流接触器还影响线圈温升,所以它是一个重要的技术指标。
6.工作制:标准工作制有4种,它们分别是8 h工作制、不间断工作制、断续周期工作制和短时工作制。
选用接触器时应从其工作条件出发,主要考虑下列因素:
(1)接触器的使用类别应与负载性质相一致;
(2)接触器主触点的额定工作电压应大于或等于负载电路的电压值;
(3)接触器主触点的额定工作电流应大于或等于负载电路的电流值;
(4)接触器电磁线圈的额定电压应与控制回路电压相一致;
(5)接触器主触点和辅助触点的数量以及辅助触点的类型应满足控制系统的需要。
另外补充一点,直流接触器与交流接触器非常相似,直流接触器用于控制直流电动机的起停、换向等工作。
CZ系列直流接触器的型号含义,如图3.14所示。图中辅助触点代码,可以填入“D”,表示“带辅助触点”;或“C”,表示“不带辅助触点”。
图3.14 直流接触器的型号含义
常用的直流接触器有CZ0、CZ18等系列,其中CZ18系列接触器为国内20世纪80年代研发的更新换代产品,可取代CZ0系列。接触器的外观,如图3.15所示。
图3.15 接触器外观
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